留校工作期間,我遇到了這一生最重要的老師———唐敖慶教授。當時孫承諤教授事務(wù)繁忙,而唐先生剛歸國不久,因此孫承諤教授就把我引薦給了唐先生,成了他的助教。
唐敖慶是我國量子化學(xué)的奠基者和開拓者,被稱為中國量子化學(xué)之父。量子化學(xué)的誕生開啟了探索微觀化學(xué)世界之門。化學(xué)家可以借由數(shù)學(xué)求解相關(guān)的波動方程,獲得某些化學(xué)問題的解,對有志于這一專業(yè)領(lǐng)域的青年學(xué)子頗具吸引力。當然,這一專業(yè)要求從業(yè)者必須具有豐富的化學(xué)知識,同時又具備堅實的數(shù)理基礎(chǔ)。
唐先生回北京大學(xué)任教初期,除了要承擔正常的教學(xué)任務(wù)之外,還應(yīng)當時化學(xué)系求知若渴的助教們的要求,把量子力學(xué)、熱力學(xué)和統(tǒng)計熱力學(xué)等理論化學(xué)課程統(tǒng)統(tǒng)講了一遍。通過這次系統(tǒng)地講授,我把這些基礎(chǔ)也都打得比較扎實了。
本來做助教只要輔助教學(xué)就可以,是不需要做科學(xué)研究的。但是我喜歡做研究,同時唐先生看到我非常認真刻苦,大概也覺得我有做科研的潛力,就請我?guī)兔ψ鲆恍┚唧w的計算,并同時指導(dǎo)我如何做科學(xué)研究。
我在學(xué)術(shù)意義上的第一個工作,也是這個時候開展的,叫“六價鍵函數(shù)”。需要我在唐先生研究的基礎(chǔ)上,進行一些構(gòu)造與處理,我順利地完成了這項工作,并且發(fā)表了相關(guān)論文。令我欣喜的是,這一工作獲得了中國科學(xué)院1956年度科學(xué)獎金(自然科學(xué)部分)的三等獎。此次獎勵也是我國第一次對科學(xué)研究進行獎勵,是從各方推薦的419件自然科學(xué)研究論著中選出來的,含金量很高。
實際上,唐先生所做的量子化學(xué)和化學(xué)鍵理論方面的工作,在我國本來就屬于開創(chuàng)性的工作。我在北京大學(xué)僅工作了短短的一年半,但是,我在這里跟隨唐先生開始了真正的科學(xué)研究。這對于我的科學(xué)研究生涯來說,是一個質(zhì)的變化,為我獨立開展科學(xué)研究工作打下了良好的基礎(chǔ)。
1951年,我在輔仁大學(xué)化學(xué)系系主任邢其毅教授的邀請下,調(diào)到輔仁大學(xué)化學(xué)系工作。在輔仁大學(xué)任教期間,我把大量精力都放在了《化學(xué)數(shù)學(xué)》的備課與講授上,基本上沒有太多時間從事科學(xué)研究工作。雖然我的專業(yè)能力比較強,但《化學(xué)數(shù)學(xué)》是一門全新的課程,許多內(nèi)容都是數(shù)學(xué)和化學(xué)的學(xué)科交叉,也沒有教學(xué)大綱可以參考,講授難度還是很大的。我既要顧及化學(xué)專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),又要考慮數(shù)學(xué)在化學(xué)學(xué)科中的應(yīng)用情況,組織這樣的課程并非易事,因此我?guī)缀醢阉械臅r間都用在了查閱資料和準備課程上。這一期間,在唐先生的指導(dǎo)下剛剛起步的科研工作也就隨之擱置下來了。
1952年院系調(diào)整的時候,隨著輔仁大學(xué)化學(xué)系并入了北京師范大學(xué)化學(xué)系,我就被調(diào)整到北京師范大學(xué)化學(xué)系工作。那一時期正是中國的大學(xué)普遍向蘇聯(lián)專家學(xué)習(xí)的第二階段,化學(xué)系當然也不例外。我被分配在化學(xué)系的物理化學(xué)組,承擔三年級甲班的《物理化學(xué)》以及《物理化學(xué)實驗》課程。面對全新的課程,我又開始了新一輪的備課。當時《物理化學(xué)》每周5個學(xué)時,外加每周兩個晚上的固定答疑時間;《物理化學(xué)實驗》每周6個學(xué)時。因此,教學(xué)工作也是非常繁忙的。
當時北京師范大學(xué)還強調(diào)教學(xué)為主,并不十分提倡教師做科學(xué)研究。但是我認為高校的任課教師應(yīng)該有必要的科學(xué)研究實踐,教學(xué)科研是相輔相成的關(guān)系。通過科學(xué)研究,教師能了解有關(guān)本專業(yè)學(xué)科的國際先進水平,更深入更精準掌握本專業(yè)的科學(xué)理論、實驗技能以及相關(guān)計算技能;通過查文獻、寫論文,增加與國內(nèi)外同行的學(xué)術(shù)交流,這些都能很大程度上提高教師的專業(yè)水平和教學(xué)能力。為了引起領(lǐng)導(dǎo)重視,我就時常在各種相關(guān)場合向當時的系主任和黨總支書記提出自己的看法。
后來,受前蘇聯(lián)的影響,高校也變得更為重視科研。因此,響應(yīng)學(xué)校的號召,在隨后的幾年內(nèi),我開展了一些與教學(xué)相關(guān)的研究工作,這些研究工作中部分成果作為論文發(fā)表在國內(nèi)的期刊上,如《鎘和吡啶絡(luò)合物的電位研究》、《銅和3-甲基吡啶絡(luò)合物的比色研究》等。
為了向蘇聯(lián)學(xué)習(xí),在完成教學(xué)任務(wù)的同時,全校教師都要學(xué)習(xí)。一般的流程是各系先選派幾名比較優(yōu)秀的教師去學(xué)習(xí)俄語,然后這些教師再教其他的教師?;瘜W(xué)系選派的第一批教師中就有傅孝愿———我牽手一生的夫人。我也是在傅孝愿教我俄語的過程中,對她有了好感。傅孝愿比我低三級,一直都在輔仁大學(xué)化學(xué)系讀書,她讀書期間總是前三名,年年拿獎學(xué)金。因為成績優(yōu)秀,她從輔仁大學(xué)研究生畢業(yè)后就留校工作了。1952年也并入北京師范大學(xué)工作。
在學(xué)習(xí)俄語的過程中,我漸漸發(fā)現(xiàn),傅孝愿非常聰明———她可以在這么短的時間內(nèi)學(xué)好俄語并清晰地講授給我們,這讓我對她刮目相看。與此同時,一起學(xué)習(xí)的其他老師也贊賞傅孝愿的聰慧,我對她就更關(guān)注了。后來,傅孝愿調(diào)到了物理化學(xué)組,我們開始共事,也漸漸在互相幫助的過程中欣賞彼此在業(yè)務(wù)上的成績,開始了戀愛。
我們一同學(xué)習(xí),一同工作,還一同翻譯教材。在學(xué)習(xí)了一段時間的俄文后,根據(jù)學(xué)校年度工作綱要的指示,我和傅孝愿以及另外一位教師馬維驤一起翻譯了前蘇聯(lián)教材《化學(xué)熱力學(xué)例題及習(xí)題》,經(jīng)前蘇聯(lián)高等教育部審定為化學(xué)高等院校及化學(xué)系教學(xué)參考書。經(jīng)過近一年的努力,譯本第一版于1954年2月由商務(wù)印書館出版,印數(shù)5000冊;1956年7月由高等教育出版社再版??梢?,我們的這本書還是比較受歡迎的。除此之外,我還負責修訂化學(xué)系三年級的《物理化學(xué)》教學(xué)計劃、編修《物理化學(xué)實驗》的講義,忙得不亦樂乎。
不過,在我的心目中,翻譯教材或者做跟教學(xué)有關(guān)的簡單研究是算不上真正的科學(xué)研究,我中意的還是開展關(guān)于真正的科學(xué)問題研究。因此,在完成教學(xué)和教學(xué)相關(guān)科研任務(wù)的同時,我慢慢地撿起了已經(jīng)擱置的唐先生教給我的科學(xué)研究思路。
科研最重要的就是選題,在這個問題上,袁翰青教授當年推薦的一本有關(guān)“氫鍵”的書給了我啟示:我大概的思路就是將與唐先生學(xué)習(xí)的理論方法應(yīng)用到計算氫鍵鍵能上。花了很大的工夫,這篇文章終于寫出來了。這項研究工作在國際上來講也是很先進的,我創(chuàng)造性地利用量子化學(xué)方法并考慮用電子云之間的多極矩作用研究氫鍵的靜電相互作用,優(yōu)于當時國際上流行的點電荷模型。不過在當時的國內(nèi)環(huán)境下,我怕受到批評,并不敢將文章投到國外去,最后文章就發(fā)表在《北京師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》上。
這篇文章對我來說是意義非凡的,采用電子云的概念來解釋氫鍵的本質(zhì)是我在獨立學(xué)術(shù)研究道路上邁出的重要一步。直到80年代,我出國進行學(xué)術(shù)交流的時候,外國學(xué)者對中國竟然有人做量子化學(xué)研究并且做到這樣的程度感到吃驚。 (整理/丁萬見 張蔚)
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